Сети телеграфной связи. Принцип построения.

Сеть телеграфной связи– это совокупность узлов и пунктов связи, соединяющихся при помощи каналов телеграфной связи. Основу телеграфной сети составляют главные, зоновые, оконечные и местные узлы связи. Кроме того, важной составляющей телеграфной связи являются каналы передачи информации.

Главные узлы выделенных зон телеграфной связи предназначены для обработки основной доли транзитной нагрузки , а также входящей и исходящей нагрузок оконечных пунктов

своей зоны. В качестве количественных показателей работы таких узлов приняты следующие:

Телеграмма, которая принимается на участках узлов, где ее длина не имеет значения (основные функции: сортировка, доставка, контроль);

Слово телеграммы. Данный параметр используется при определении производительности труда телеграфистов;

Среднее число телеграфных знаков для передачи слова телеграммы. Этот показатель применяется для оценки пропускной способности телеграфного аппарата или узла связи. Критериями при этом служат: число знаков в телеграмме и средняя ее длина. При расчете рассматриваемого параметра для телеграфного узла необходимо учитывать также неравномерность нагрузки в определенные часы суток. Коэффициенты неравномерности по месяцам и дням находятся в пределах 1,1…1,2. Неравномерность по часам суток определяется коэффициентом концентрации.

Главные узлы, как правило, соединяются между собой по принципу каждый с каждым.

Зоновые узлы размещаются в местах сосредоточения большого числа потребителей. Они предназначены для обработки местной входящей, исходящей и транзитной нагрузок.

Местные узлы размещаются в районных центрах и городах областного подчинения. Назначение местных узлов совпадает с зоновыми.

Оконечные пункты (отделения связи) предназначены для непосредственного приема информации от отправителей к адресатам.

На телеграфной сети применяются следующие типы каналов:

- каналы тонального телеграфирования, образуемые путем вторичного уплотнения типовых каналов передачи;

- имеющиеся каналы радиосвязи;

- каналы на основе физических линий телефонных сетей;

- каналы воздушных линий передачи.

Сеть абонентского телеграфирования (АТ) построена по принципу коммутации каналов и дает возможность абонентам сети осуществлять непосредственно двустороннюю связь между абонентскими пунктами. В состав сети АТ входят оконечные абонентские пункты, узлы коммутации, каналы связи и местные соединительные линии (см. рисунок на стр.36).

Сети АТ организуются на основе телеграфных каналов, причем телеграфные аппараты устанавливаются непосредственно у абонентов. Пользователями таких сетей являются предприятия, ведомства и другие звенья народного хозяйства.

Телеграфные сети и сети АТ базируются на технических средствах, включающих в себя:

- станции и подстанции коммутации каналов;

- каналообразующую аппаратуру;

- оконечную телеграфную аппаратуру (терминалы);

- средства контроля, измерения и управления.

Сети АТ и телеграфные сети ЕСЭ работают совместно в едином информационном пространстве страны. Это обусловливает определенные особенности их функционирования:

- указанные сети выполняют различные задачи и поэтому информация не должна попадать из одной сети в другую. Технически эта функция возложена на коммутационные устройства, обслуживающие одновременно обе сети;

- каналы телеграфной связи (они получаются путем уплотнения частотного или временного каналов) не закрепляются за определенной сетью, а в зависимости от потребности предоставляются той или иной сети. На базе канала тональной частоты могут быть созданы 24 канала телеграфной связи со скоростью передачи 50 бод или 12 каналов со скоростью 100 бод или 6 каналов со скоростью передачи 200 бод;

- сеть телеграфной связи отличается от сети АТ тем, что последняя, как правило, работает в режиме реального времени, а сеть общего пользования допускает задержку в передаче телеграмм.

В каждой из указанных сетей используется коммутация каналов, однако допустимо использование коммутации сообщений.

В настоящее время получает развитие метод разделения телеграфной сети на два уровня: транспортную сеть и сеть доступа. Транспортная сеть представляет собой совокупность коммутационных узлов, соединенных между собой каналами передачи на основе волоконно-оптических линий связи со скоростями передачи, достигающими сотен мегабит в секунду. Это позволяет обеспечить передачу высокоскоростных потоков без промежуточного накопления.

Сеть доступа представляет собой местную сеть, предназначенную для пропуска местного трафика и подключения разнообразных абонентских терминалов к транспортной сети. Сеть доступа состоит из абонентских линий связи, оконечных коммутационных станций, а также из каналов, соединяющих местные станции между собой и с транспортной сетью.

Характеристика факсимильной связи

Сеть документальной электросвязи

Факсимильная сеть

В нашей стране существуют и функционируют несколько независимых друг от друга факсимильных сетей. По принадлежности их можно разделить на общегосударственные и ведомственные. К общегосударственным факсимильным сетям относятся: сеть общего пользования и абонентская сеть. Основной по масштабам, величине нагрузки и значению является факсимильная сеть общего пользования. Она обслуживает население, предприятия и организации, предоставляя им возможность передавать различные документальные сообщения: фотографии, документы, чертежи, карты, фототелеграммы и т. д.

Факсимильная связь, как и телеграфная, является видом документальной электросвязи, но отличается тем, что служит для передачи не только содержания документа, но и вида самого документа.

Факсимильная сеть строится по радиально-узловой системе. Сеть факсимильных связей организуется по каналам тональной частоты телефонной сети. По принципу использования каналов они относятся к коммутируемым сетям. Факсимильные сигналы передаются по стандартным телефонным каналам тональной частоты ТЧ.

К настоящему времени создана достаточно разветвленная сеть факсимильной связи общего пользования. Она предназначена для передачи факсимильных сообщений от организации и населения через отделения связи. Факсимильная связь широко применяется для приема фотоматериалов для газет, журналов. В гидрометеослужбе этот вид связи применялся для циркулярной передачи карт погоды. Промышленная факсимильная связь - это ведомственная связь, предназначенная для обслуживания абонентов, имеющих отношение к данному производству. Она используется для передачи чертежей, схем, результатов химических анализов и других документов.

Отличительной чертой современных факсимильных аппаратов является использование микропроцессоров, которые позволяют оптимизировать режим передачи факсимильного видеосигнала, осуществлять цифровую его обработку, автоматизировать работу аппарата, вести протокол вхождений в связь, диагностировать аппаратуру и т. д.

В нашей стране существуют ведомственные факсимильные сети. Наиболее крупной из них является сеть, обслуживающая метеорологическую службу. Она также построена по радиально-узловому принципу и охватывает всю территорию страны. По принципу использования каналов сеть также является некоммутируемой. По этой сети передаются, как правило, метеокарты. Оконечными пунктами сети являются метеостанции, имеющие оконечные факсимильные аппараты. Оконечные пункты каналами передачи соединяются с региональными узловыми пунктами сети. Региональные, узлы в свою очередь соединяются каналами с центральным узлом, находящимся в гидрометцентре. Узловые пункты могут выполнять переприем сообщений.

Существует целый ряд более мелких по масштабам ведомственных факсимильных сетей, обслуживающих отдельные отрасли, различные объединения и предприятия. Особенно широко используются внутрипроизводственные факсимильные сети, обеспечивающие документальную связь между отделами и цехами производственных предприятий. Они, как правило, строятся по радиальному принципу.

Абонентская факсимильная сеть организуется полностью на базе телефонной сети. Она использует все элементы телефонных сетей: абонентские и соединительные линии; коммутационное оборудование АТС и МТС; каналы тональной частоты первичной сети ЕАСС и т. д. Абонентом факсимильной сети может быть любой абонент телефонной сети, имеющий приемопередающий комплект оконечной факсимильной аппаратуры. Передача изображений между абонентами происходит следующим образом. Вначале между абонентами устанавливается телефонная связь обычными методами, применяемыми на телефонных сетях. После окончания телефонного разговора оба абонента отключают от абонентской линии телефонные аппараты и подключают факсимильные аппараты, с помощью которых передаются изображения в обоих направлениях. После окончания передачи изображений к линиям снова подключаются телефонные аппараты. Факсимильная сеть создает большие удобства для абонентов, так как увеличивает скорость передачи документальных сообщений за счет исключения времени доставки сообщений.

1. При передаче графических материалов требуется точное воспроизведение очертаний всех знаков, содержащихся в оригинале и лишь условное воспроизведение оттенков (полутонов);

2. При передаче фотографий необходимо воспроизведение всех оттенков (полутонов), содержащихся в оригинале. Оба случая включаются в общее понятие - факсимильная связь, но для первого случая используется термин "документальная факсимильная связь", а для второго - "фото-факсимильная связь". В обоих случаях сущность факсимильного метода передачи состоит в том, что передаваемое изображение(оригинал) разбивается на отдельные элементарные площадки. По каналу связи передаются электрические сигналы,

Рисунок 3.2.4 – Структурная схема факсимильной сети

пропорциональные яркости каждой элементарной площадки. Па приеме эти сигналы преобразуются в элементы изображения и воспроизводятся на приемном бланке.

Структурная схема факсимильной связи изображена на рисунке 3.2.4. Изображение, подлежащее передаче, наносится на специальный бланк определенного размера. Разбиениеоригинала на элементарные площадей производится с помощью светового пятна требуемых размеров. Пятно формируется светооптической системой, содержащей источник света и оптическое устройство. Перемещение пятна по поверхности оригинала осуществляется развертывающим устройством (РУ). Световое пятно пробегает по всем элементам передаваемого изображения. Этот процесс называется разверткой изображения. Световое пятно называется развертывающим элементом (РЭ).

Часть светового потока развертывающего элемента, падающего на элементарную площадку оригинала, отражается. Величина отраженного светового потока зависит от яркости элементарной площадки оригинала; чем светлее элементарная площадка, тем больше отраженный световой поток. Последний поступает на фотоэлектрический преобразователь (ФП),в котором происходит преобразование этого потока в факсимильный видеосигнал. Амплитуда видеосигнала на выходе ФП пропорциональна величине отраженного светового потока. Видеосигнал поступает далее в УПС, где усиливается, и с помощью амплитудной или частотной модуляции спектр факсимильного видеосигнала переносится в область частот используемого канала связи. Модулированный сигнал передается в канал связи. В приемной части приходящий с канала модулированный сигнал поступает в УПС, где он усиливается и осуществляется демодуляция. Далее факсимильный видеосигнал поступает на записывающее устройство ЗУ, где результат развертки на бланке воспроизводится (синтезируется) копия переданного изображения. Воспроизведение изображения называется записью.

Для правильного воспроизведения изображения на приеме необходимо, чтобы устройства выделения элементарных площадок изображения на оригинале и устройства записи этих площадок на копии двигались с одинаковой скоростью (синхронно) и начало развертки у них совпадало (синфазно).Эти условия обеспечиваются предусмотренными в факсимильных аппаратах специальными устройствами синхронизации (УС) и фазирования (УФ).

Удобства и большие возможности, которые предоставляет факсимильная связь потребителям, привели к появлению большого количества различной оконечной факсимильной аппаратуры. Это связано с тем, что различные группы потребителей предъявляют к факсимильной аппаратуре различные требования: по характеру передаваемых изображений, по размерам бланков и скорости передачи изображений, а также качеству получаемых факсимильных копий.

По характеру передаваемых изображений различают черно-белую и полутоновую факсимильную аппаратуру.

Размеры бланков передаваемых изображений и скорости передачи факсимильной аппаратуры стандартизованы. Основным бланком является бланк размером 220X300 мм.

Основным критерием качества факсимильных копий передаваемых изображений является четкость, определяемая размерами наименьших деталей изображения. Она измеряется числом линий на миллиметр. Максимально достижимая четкость факсимильных копий называется разрешающей способностью, факсимильного аппарата. Разрешающая способность большинства современных аппаратов лежит в пределах 4 - 6 лин/мм.

Сети передачи газет

Важнейшая роль, которую выполняют газеты в нашем обществе, требует, чтобы каждый читатель получал их возможно быстрее. Необходимо, чтобы все население страны имело возможность читать газеты в день их выпуска. Долгое время эта задача была невыполнимой. Сложнее всего дело обстояло с центральными газетами. Большие расстояния, на которые они должны были передаваться, не позволяли решить эту проблему, несмотря на использование самых быстрых современных транспортных средств. Для ускорения процесса доставки газет было организовано децентрализованное печатание газет во многих местных типографиях по матрицам, доставляемым из Москвы самолетами. Однако и эта дорогостоящая мера не устраняла задержки в выпуске и доставке газет читателям.

Проблема решилась с использованием для передачи газетных полос специальной факсимильной аппаратуры. Факсимильный метод передачи изображений позволяет за считанные минуты получать факсимильные копии центральных газетных полос во всех пунктах их децентрализованной печати. Благодаря этому разница во времени выхода газет в центре и пунктах децентрализованного печатания составляет не более двух часов. Это дает возможность населению даже самых отдаленных областей нашей страны получать газеты практически одновременно с москвичами.

Передача и децентрализованное печатание газет происходит в следующей последовательности:

- подготовка для передачи специальных оригиналов газетных полос на высококачественной 

бумаге (выполняется на центральной типографии);

- передача газетных полос в места децентрализованного печатания, получение факсимильной

копии в виде негатива на фотопленке; проверка качества негативов, ретуширование;

- изготовление вторичной печатной формы путем светокопирования негатива на металлическую пластину;

- изготовление матриц стереотипов; печатание тиража газет.

Оригиналы газетных полос - это изображения, значительно отличающиеся от изображений, обычно передаваемых по системам факсимильной связи. Прежде всего газетная полоса имеет гораздо большие размеры. Размер бланков изображений, передаваемых по обычным факсимильным системам, не превышает 210X300 мм, а размеры газетных полос составляют 392x558 мм. Другая особенность оригиналов газетных полос заключается в том, что изображения на них имеют растровую структуру и высокую четкость. Очевидно, что для получения факсимильных копий подобных оригиналов необходима специальная факсимильная аппаратура, обладающая большими возможностями, чем обычная факсимильная аппаратура. Основными особенностями аппаратуры передачи газет являются: увеличенные размеры бланков факсимильных изображении, соответствующие размерам газетных полос; повышенная разрешающая способность; более высокая скорость передачи изображений.

Разрешающая способность обычных факсимильных аппаратов не превышает 6-7 лин/мм. Система передачи газетных полос должна обладать разрешающей способностью до 24-30 лин/мм для того, чтобы обеспечить качественную передачу оригиналов газетных полос.

Необходимость повышения скорости передачи газетных полос связана с технологическим процессом децентрализованного печатания газет, а также экономическими соображениями. В частности, высокая скорость позволяет сократить время занятия дорогостоящих широкополосных каналов связи. Поэтому аппаратура передачи газет имеет скорость развертки изображения 2400 -3000 строк/мин, в то время как скорость развертки факсимильных изображений обычных аппаратов не превышает 300 строк/мин.

Перечисленные особенности факсимильных систем для передачи газет приводят к значительному изменению параметров сигналов, в частности к расширению спектров сигналов. Поэтому для передачи сигналов в системах передачи газет используются каналы связи, образуемые специальной каналообразующей аппаратурой.

Сети передачи газет относятся к сетям передачи массовых сообщений. Они осуществляют циркулярную, одностороннюю передачу газетных полос из центральных типографий в места их децентрализованного печатания, т. е. на периферийные типографии. Оконечная аппаратура передачи газет устанавливается непосредственно в помещениях типографий, что ускоряет процесс передачи газетных полос и создает удобства для дальнейшей обработки факсимильных копий и размножения газет. Следовательно, оконечными пунктами сети передачи газет являются типографии, находящиеся, как правило, в областных центрах. Причем сеть имеет один оконечный пункт передачи, расположенный в центральной типографии (г. Москва), а все остальные оконечные пункты являются пунктами приема. Пункт передачи оборудован передающим факсимильным аппаратом (ФПер), а пункты приема - приемными факсимильными аппаратами (ФПр). Принцип построения сети передачи газет показан на рисунке 5.1.2.

Каждая периферийная типография, как видно из рисунка, связана с центральной типографией прямым каналом связи. В общем случае канал содержит три участка. Первый участок, соединяющий центральную типографию с центральной междугородной телефонной станцией (ЦМТС), организуется по широкополосной соединительной - линии (ШСЛ). Второй участок - между междугородными телефонными станциями (МТС) пунктов передачи и приема, представляющий собой широкополосный междугородный канал передачи (ШПК), образованный специальной каналообразующей аппаратурой. Третий участок канала связи образуется широкополосной соединительной линией (ШСЛ) между МТС и типографией в пункте приема.

Как видно из рисунка, первый участок является общим для всех каналов. На ЦМТС факсимильный сигнал, получаемый от передающего факсимильного аппарата ФПер, размножается и параллельно (циркулярно) передается по всем исходящим жеждугородным каналам. При этом каналы могут быть организованы по проводным (кабельным) радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Газеты по сети передаются ежедневно. Общая продолжительность времени передачи газет не превышает 4-5 ч в сутки. Поэтому сеть организуется только на время передачи газетных полос. Время передачи подбирается с учетом распределения нагрузки в течение суток. Поскольку широкополосные каналы организуются вместо групп телефонных каналов, то для передачи газет используются периоды времени с наименьшей телефонной нагрузкой на сети – вечерние и ночные часы.

Сети передачи данных

Сеть передачи данных — совокупность оконечных устройств (терминалов) связи, объединённых каналамипередачи данных и коммутирующими устройствами (узлами сети), обеспечивающими обмен сообщениямимежду всеми оконечными устройствами.

Существуют следующие виды сетей передачи данных:

Телефонные сети — сети, в которых оконечными устройствами являются простые преобразователи сигналамежду электрическим и видимым/слышимым.

Компьютерные сети — сети, оконечными устройствами которых являются компьютеры.

По принципу коммутации сети делятся на:

Сети с коммутацией каналов — для передачи между оконечными устройствами выделяется физический илилогический канал, по которому возможна непрерывная передача информации. Сетью с коммутацией каналовявляется, например, телефонная сеть. В таких сетях возможно использование узлов весьма простойорганизации, вплоть до ручной коммутации, однако недостатком такой организации является неэффективноеиспользование каналов связи, если поток информации непостоянный и малопредсказуемый.

Сети с коммутацией пакетов — данные между оконечными устройствами в такой сети передаютсякороткими посылками — пакетами, которые коммутируются независимо. По такой схеме построеноподавляющее большинство компьютерных сетей. Этот тип организации весьма эффективно используетканалы передачи данных, но требует более сложного оборудования узлов, что и определило использованиепочти исключительно в компьютерной среде